Data-data pada Struktur Portal Prinsip Strong Column Weak Beam sesuai SNI-1726-2002

13 L 13 L 13 L 14 h 14 h 14 h 14 h

3.1 Data-data pada Struktur Portal

Gambar 3.1 Struktur portal yang direncanakan Data-data yang diperlukan untuk perencanaan portal 4 tingkat diatas adalah : a. Tinggi total portal h : 16 m b. Panjang total portal L : 24 m c. Jarak antar portal : 4 m d. Tegangan leleh baja f y : 2400 kgcm 2 e. Tebal pelat beton : 12 cm f. Berat sendiri balok profil IWF taksiran : 100 kgm g. Berat sendiri kolom profil IWF taksiran : 100 kgm h. Berat plafon : 11 kgm 2 i. Berat partisi : 100 kgm 2 j. Berat spesi adukan semen : 21 kgm 2 k. Berat tegel : 24 kgm 2 Universitas Sumatera Utara 13 L 13 L 13 L 14 h 14 h 14 h 14 h 4m 4m 4m 24m 3.2 Perhitungan Besar Beban Mati, Beban Hidup dan Beban Gempa 3.2.1 Daerah pembebanan portal Gambar 3.2 Gambar struktur portal dan daerah pembebanan untuk 1 portal Keterangan : h = tinggi total portal 16m L = panjang total portal 24m Universitas Sumatera Utara

3.2.2 Perhitungan Beban Mati

Yang termasuk dalam kategori beban mati antara lain: berat sendiri profil, berat sendiri pelat beton, berat plafon, berat partisi, berat spesi, berat tegel. a. Berat sendiri profil balok IWF taksiran : 100 kgm b. Berat sendiri pelat beton : 0,12m x 2400 kgm 3 x4m : 1.152 kgm c. Berat partisi : 100 kgm 2 x 4m : 400 kgm d. Berat plafon : 11 kgm 2 x 4m : 44 kgm e. Berat spesi 1 cm : 21 kgm 2 x 4m : 84 kgm f. Berat tegel 1 cm : 24 kgm 2 x 4m : 96 kgm Total beban mati q dead : 1.876 kgm : 1,876 Tm

3.2.3 Perhitungan Beban Hidup

Beban hidup yang bekerja sesuai peruntukannya sebagai perkantoran menurut SKBI 1987 adalah sebagai berikut : a. Untuk lantai 1, 2 dan 3 bekerja beban hidup sebesar 250 kgm 2 x 4m : 1.000 kgm b. Untuk lantai 4 atap bekerja beban hidup sebesar 100 kgm 2 x 4m : 400 kgm 2

3.2.4 Perhitungan Beban Gempa

Untuk menghitung beban gempa yang terjadi pada tiap-tiap lantai pada portal, pertama kita harus menghitung dulu beban geser dasar nominal statik ekivalen V yang terjadi di tingkat dasar. Kemudian dari nilai V ini baru dibagikan sepanjang tinggi Universitas Sumatera Utara struktur portal ke masing-masing lantai. Perhitungan beban gempa ini mengacu pada SNI-1726-2002.

3.2.4.1 Perhitungan berat bangunan tiap lantai 1 Lantai 1,2 dan 3

a Balok IWF taksiran : 100,0 kgm x 24m = 2400,0 kg b Pelat beton tebal pelat beton 12cm : 1.152 kgm x 24m = 27.648 kg c Plafon : 44 kgm x 24m = 1.056 kg d Spesi : 84 kgm x 24 m = 2.016 kg e Tegel : 96 kgm x 24 m = 2.304 kg f Kolom IWF taksiran : 100 kgm x 4m x4 = 1600,0 kg g Partisi : 400 kgm x 24 m = 9.600 kg h 30 reduksi beban hidup :1.000 kgm x24m x0,3=7.200kg 2 Lantai 4 Atap a Balok IWF taksiran : 100,0 kgm x 24m = 2400,0 kg b Pelat beton tebal pelat beton 12cm : 1.152 kgm x 24m = 27.648 kg Universitas Sumatera Utara c Plafon : 44 kgm x 24m = 1.056 kg d Kolom IWF taksiran : 100,0kgm x4 m x4 = 1600 kg e 30 reduksi beban hidup :400 kgm x24m x0,3 = 2.880 kg Ringkasan berat bangunan dinyatakan dalam tabel berikut : Lantai Balok Pelat +Plafon +Spesi +Tegel Kolom + Partisi 30 reduksi beban hidup Jumlah kg kg kg kg kg Lantai 4 2400 28704 1600 2880 35584 Lantai 3 2400 33024 11200 7200 53824 Lantai 2 2400 33024 11200 7200 53824 Lantai 1 2400 33024 11200 7200 53824 Jumlah berat bangunan = 197056 kg

3.2.4.2 Taksiran waktu getar alami T secara empiris

Rumus empiris memakai metode A dari UBC Section 1630.2.2 Tinggi gedung = 16 m Ct = 0,0853 T = Ct h n 34 = 0,0853 16 34 = 0,6824 detik Kontrol pembatasan T sesuai SNI-1726-2002 pasal 5.6 ζ = 0,18 – dari tabel 8 SNI-1726-2002 T = ζ x jumlah lantai = 0,18 x 4 = 0,72 detik  T T empiris = 0,6824 detik ……OK Universitas Sumatera Utara

3.2.4.3 Perhitungan V beban geser dasar nominal statik ekivalen

Rumus yang dipakai untuk memperoleh V sesuai SNI 1726-2002 adalah : xWt R xI C V 1 = dimana : V = beban geser dasar nominal statik ekivalen kg C 1 = Faktor respons gempa I = faktor keutamaan bangunan 1,0 untuk bangunan perkantoran R = faktor reduksi gempa W t = berat total bangunan kg Maka, xWt R xI C V 1 = kg kg x x V 78 . 951 . 26 056 . 197 5 , 4 , 1 6155 , = =

3.2.4.4 Perhitungan distribusi Fi

Nilai V yang diperoleh didistribusikan sepanjang tinggi portal sesuai rumus : ∑ = = n i i i i i i xz W xz W F 1 Tabel dibawah merangkum hasil perhitungan Fi Lantai ke- hi Wi Wixhi Fi m kg kg.m kg 4 16 35584.000 569344.000 8244.946 3 12 53824.000 645888.000 9353.416 2 8 53824.000 430592.000 6235.611 1 4 53824.000 215296.000 3117.805 Σ = 197056.000 1861120.000 26951.778 Universitas Sumatera Utara 13 L 13 L 13 L 14 h 14 h 14 h 14 h q dead q dead q dead q dead 3.3 Pembebanan 3.3.1 Pembebanan akibat beban mati Gambar 3.3 Pembebanan akibat beban mati Keterangan : q dead = beban akibat berat sendiri dan beban mati lainnya. dead load = beban sendiri balok, berat sendiri pelat beton, berat plafon, partisi, spesi, tegel h = tinggi portal seluruhnya L = panjang portal seluruhnya Universitas Sumatera Utara 13 L 13 L 13 L 14 h 14 h 14 h 14 h q live q live q live q live

3.3.2 Pembebanan akibat beban hidup

Gambar 3.4 Pembebanan akibat beban hidup Keterangan : q live = beban akibat beban hidup yang direncanakan live load h = tinggi portal seluruhnya L = panjang portal seluruhnya Universitas Sumatera Utara 13 L 13 L 13 L 14 h 14 h 14 h 14 h P quake P quake P quake P quake

3.3.3 Pembebanan akibat beban gempa

Gambar 3.5 Pembebanan akibat beban gempa Keterangan : P quake = beban akibat beban gempa yang direncanakan h = tinggi portal seluruhnya L = panjang portal seluruhnya Universitas Sumatera Utara

3.4 Prinsip Strong Column Weak Beam sesuai SNI-1726-2002

Setelah pada sub-bab sebelumnya telah dihitung besar beban yang akan bekerja pada struktur portal, langkah selanjutnya adalah untuk mencari momen plastis maksimum Mp maks yang mungkin terjadi pada portal melalui kombinasi- kombinasi pembebanan yang sudah dipaparkan. Biasanya, dalam perencanaan menggunakan metode plastisitas. Perencanaan menggunakan konsep Mp pada balok adalah sama dengan Mp pada kolom. Dalam perencanaan ini, dimensi profil baja yang digunakan pada balok maupun kolom adalah sama besar yang dapat diartikan juga kekuatan balok adalah sama dengan kekuatan kolom. Namun, menurut peraturan gempa Indonesia SNI-1726-2002 pasal 4.5, dinyatakan bahwa semua struktur gedung harus memenuhi persyaratan “Strong Column Weak Beam”, yang artinya ketika struktur gedung memikul beban gempa rencana, sendi-sendi plastis pada struktur gedung tersebut hanya boleh terjadi pada ujung-ujung balok dan pada kaki kolom. Secara ideal, mekanisme keruntuhan suatu stuktur gedung adalah seperti ditunjukkan gambar di bawah Gambar 3.6 Mekanisme keruntuhan ideal suatu struktur gedung Sumber : SNI 03-1726-2002 Universitas Sumatera Utara Oleh karena itu, dalam tugas akhir ini, penulis akan meneliti dari 2 kasus di atas, manakah kondisi perencanaan yang lebih ekonomis. Selanjutnya penamaan struktur portal akan menjadi : • Portal A : Mp kolom pada struktur portal akan direncanakan sama dengan Mp balok pada portal. • Portal B : Mp kolom pada struktur portal akan direncanakan lebih besar 20 dari Mp balok pada portal. • Portal C : Mp kolom pada struktur portal akan direncanakan lebih besar ξ dari Mp balok pada portal sehingga sendi plastis yang terjadi di balok pada mekanisme keruntuhan dapat dihindarkan.

3.5 Mencari Mp maksimum pada tiap-tiap portal